波浪能能量轉(zhuǎn)換效率測(cè)試平臺(tái)的控制與數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)

【摘要】：開發(fā)利用海洋波浪能是解決我國偏遠(yuǎn)沿海和海島地區(qū)無電人口用電問題的重要途徑,而提高波浪能能量轉(zhuǎn)換裝置的轉(zhuǎn)換效率是海洋能利用的重要問題。在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)對(duì)裝置物理模型進(jìn)行轉(zhuǎn)換效率的測(cè)試和分析,以此為依據(jù)改進(jìn)和優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計(jì),可使系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換效率達(dá)到比較理想的預(yù)期值。為了評(píng)測(cè)裝置模型的轉(zhuǎn)換效率,我們需要通過伺服電機(jī)對(duì)波浪能能量轉(zhuǎn)換裝置輸入模擬能量,在關(guān)鍵位置點(diǎn)設(shè)置測(cè)量傳感器。通過傳感器測(cè)量裝置的壓力、流量、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩等數(shù)據(jù)后,對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、計(jì)算裝置的轉(zhuǎn)換效率。本項(xiàng)目的實(shí)施可以為波浪能裝置的能量轉(zhuǎn)換效率測(cè)試提供科學(xué)的研究方法和測(cè)試平臺(tái),測(cè)定和分析影響轉(zhuǎn)換效率的因素,為波浪能裝置的設(shè)計(jì)改進(jìn)及優(yōu)化提供科學(xué)依據(jù),達(dá)到提高波浪能裝置轉(zhuǎn)換效率的目的。本項(xiàng)目可為我國波浪能裝置的設(shè)計(jì)與檢測(cè)認(rèn)證提供公益性的技術(shù)服務(wù)支撐平臺(tái),為初步建立我國海洋能的測(cè)試認(rèn)證體系奠定基礎(chǔ),規(guī)范我國海洋能技術(shù)的研發(fā)和工程設(shè)計(jì)。促進(jìn)解決我國波浪能裝置的轉(zhuǎn)換效率提高,推動(dòng)波浪能裝置向?qū)嵱没?、商業(yè)化方向發(fā)展。 本文詳細(xì)介紹了波浪能能量裝置轉(zhuǎn)換效率測(cè)試平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集方法、數(shù)據(jù)采集軟件和數(shù)據(jù)分析軟件的設(shè)計(jì)等。 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)通過研華數(shù)據(jù)采集卡把壓力、流量傳感器和動(dòng)態(tài)扭矩傳感器測(cè)量的數(shù)據(jù)輸入到計(jì)算機(jī)中,并在數(shù)據(jù)采集軟件中以數(shù)字和曲線的方式顯示。數(shù)據(jù)采集軟件還可以把采集到的數(shù)據(jù)保存起來,然后利用數(shù)據(jù)分析軟件對(duì)數(shù)據(jù)分析處理,由此可得到裝置模型的能量轉(zhuǎn)換效率。本測(cè)試平臺(tái)采用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)擺動(dòng)液壓缸的方式輸入能量,通過運(yùn)動(dòng)控制卡控制伺服電機(jī)的動(dòng)作以模擬不同形式的波浪能能量。數(shù)據(jù)采集軟件和數(shù)據(jù)分析軟件的設(shè)計(jì)采用了單文檔多界面的形式,實(shí)現(xiàn)一個(gè)應(yīng)用程序擁有不同功能,本文詳細(xì)介紹了其編寫方法并給出了關(guān)鍵代碼。在介紹運(yùn)動(dòng)控制器時(shí),詳細(xì)說明了運(yùn)動(dòng)控制程序的設(shè)計(jì),并通過實(shí)驗(yàn)證明了此程序能夠按給定軌跡控制伺服電機(jī)運(yùn)行。 【關(guān)鍵詞】：數(shù)據(jù)采集 運(yùn)動(dòng)控制 Visual C++ 數(shù)據(jù)分析
【學(xué)位授予單位】：天津理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：P743.2;TP23
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-7
• 目錄7-9
• 第一章 緒論9-12
• 1.1 課題研究的目的和意義9
• 1.2 國內(nèi)過研究現(xiàn)狀及分析9-11
• 1.3 項(xiàng)目概況11
• 1.4 本文主要內(nèi)容11-12
• 第二章 波浪能能量轉(zhuǎn)換效率測(cè)試平臺(tái)的系統(tǒng)組成12-15
• 2.1 測(cè)試平臺(tái)的系統(tǒng)構(gòu)成12-13
• 2.2 測(cè)試平臺(tái)的原理圖13-15
• 第三章 波浪能能量轉(zhuǎn)換效率測(cè)試平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)15-23
• 3.1 運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的組成15
• 3.1.1 運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)15
• 3.1.2 運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)框圖15
• 3.2 控制系統(tǒng)中各部分功能15-16
• 3.2.1 人機(jī)交互15-16
• 3.2.2 運(yùn)動(dòng)控制器16
• 3.2.3 驅(qū)動(dòng)器或執(zhí)行器16
• 3.2.4 執(zhí)行機(jī)構(gòu)和反饋裝置16
• 3.3 運(yùn)動(dòng)控制器TRIO-MC206X16-17
• 3.4 伺服電機(jī)及其功能17-18
• 3.5 運(yùn)動(dòng)控制程序設(shè)計(jì)18-23
• 3.5.1 Motion-Perfect2編程軟件18
• 3.5.2 程序語言18-19
• 3.5.3 運(yùn)動(dòng)程序流程圖19-23
• 第四章 基于板卡的轉(zhuǎn)速、扭矩、壓力、流量數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)23-42
• 4.1 傳感器23-26
• 4.1.1 智能數(shù)顯壓力表AK-4F23-24
• 4.1.2 動(dòng)態(tài)扭矩傳感器AKC-21524-25
• 4.1.3 渦輪流量變送器25-26
• 4.2 數(shù)據(jù)采集卡26-30
• 4.2.1 數(shù)據(jù)采集26-28
• 4.2.2 數(shù)據(jù)采集卡介紹和基本功能28
• 4.2.3 數(shù)據(jù)采集卡的技術(shù)參數(shù)28-29
• 4.2.4 數(shù)據(jù)采集卡與輸入信號(hào)的連接29-30
• 4.3 研華PCI-1710HG數(shù)據(jù)采集卡30-31
• 4.4 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的組成31-32
• 4.5 數(shù)據(jù)采集軟件32-38
• 4.5.1 軟件界面32-33
• 4.5.2 程序流程圖33-36
• 4.5.3 數(shù)據(jù)采集卡的編程設(shè)置36-37
• 4.5.4 多媒體定時(shí)器的使用37-38
• 4.6 TeeChart Pro控件38-41
• 4.6.1 TeeChart類的屬性和方法38
• 4.6.2 TeeChart控件的使用38-41
• 4.7 數(shù)據(jù)的保存與打開41
• 4.8 本章小結(jié)41-42
• 第五章 實(shí)驗(yàn)測(cè)試與數(shù)據(jù)分析42-47
• 5.1 數(shù)據(jù)分析軟件設(shè)計(jì)42-44
• 5.1.1 多界面編程42-43
• 5.1.2 數(shù)據(jù)分析軟件流程圖43-44
• 5.1.3 數(shù)據(jù)分析軟件界面及功能介紹44
• 5.2 實(shí)驗(yàn)測(cè)試44-46
• 5.3 本章小結(jié)46-47
• 第六章 結(jié)論與展望47-48
• 6.1 結(jié)論47
• 6.2 展望47-48
• 參考文獻(xiàn)48-50
• 發(fā)表論文和科研情況說明50-51
• 致謝51

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